Ejemplo de Llenado Instrumento de Registro de Estrategias

SUBSECRETARIA DE EDUCACIÓN MEDIA SUPERIOR
INSTRUMENTO DE REGISTRO DE ESTRATEGIAS DIDÁCTICAS
A) IDENTIFICACIÓN
COLEGIO DE ESTUDIOS CIENTÍFICOS Y TECNOLÓGICOS DEL ESTADO DE NUEVO
Institución:
LEÓN
Plantel:
Profesor(es): Ing. Adriana Martínez Silva
Cadereyta Jiménez
Periodo de FEB – JUL
Ener
2010
aplicación:
Fecha
QUÍMICA II
Asignatura
Semestre: 2º Carrera:
o
:
4
2010
Frecuencia:
hrs/semana
B) INTENCIONES FORMATIVAS
Propósito de la estrategia didáctica: Promover en el hogar el uso, manejo, transportación y
disposición adecuada de los ácidos y las bases a partir del reconocimiento de estas sustancias,
de sus iones, sus propiedades, características, clasificación y reacciones en las que participan.
Productos Otras asignaturas, módulos o submódulos que
trabajan el tema integrador
Tema
químicos
integrador:
en
el Asignaturas, módulos y/o submódulos con los
Ecología
hogar.
que se relaciona
Contenidos fácticos
1. Definiciones de ácidos y bases, según diferentes teorías ácido – base.
2. Reconocer la importancia de los ácidos y las bases en la vida diaria y a nivel industrial.
3. Clasificación de ácidos y bases por su fuerza.
4. Diferencia entre fuerza y concentración de un ácido y de una base.
5. Identificar los iones del agua en la disociación y explicar su carácter anfótero.
6. Tipos de reacciones entre ácidos y bases.
7. Características de los ácidos y de las bases.
8. Principales usos de los ácidos y de las bases.
Conceptos Fundamentales:
Conceptos Subsidiarios:
Materia
Ácidos y bases
Contenidos procedimentales
1. Calcular el pH de una sustancia a partir de su concentración de iones hidrógeno o de
iones hidroxilo.
2. Calcular el pOH de una sustancia a partir de su concentración de iones hidrógeno o de
iones hidroxilo.
3. Calcular la concentración de iones hidrógeno de una sustancia a partir de su pH o de su
pOH.
4. Calcular la concentración de iones hidroxilo de una sustancia a partir de su pH o de su
pOH.
5. Clasificar sustancias como ácidos o como bases de acuerdo con su pH.
6. Representar reacciones de neutralización por medio de ecuaciones químicas.
7. Determinar experimentalmente la concentración de soluciones, por medio del proceso de
titulación.
Contenidos actitudinales
1. Reflexionar acerca de la importancia de los ácidos y las bases en la vida cotidiana.
2. Promover en el hogar el uso adecuado de los ácidos y las bases, de acuerdo con las
recomendaciones para su uso, almacenamiento, transportación y disposición.
Competencias genéricas y atributos
6. Sustenta una postura personal sobre temas de interés y relevancia general, considerando otros
puntos de vista de manera crítica y reflexiva.
Estructura ideas y argumentos de manera clara, coherente y sintética.
1
11. Contribuye al desarrollo sustentable de manera crítica, con acciones responsables.
Asume una actitud que favorece la solución de problemas ambientales en los ámbitos local, nacional
e internacional.
Competencias disciplinares:
7. Hace explícitas las nociones científicas que sustentan los procesos para la solución de
problemas cotidianos.
9. Diseña modelos o prototipos para resolver problemas, satisfacer necesidades o demostrar
principios científicos.
14. Aplica normas de seguridad en el manejo de sustancias, instrumentos y equipo en la realización de
actividades de su vida cotidiana.
ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE
Apertura
Actividades
1. Mediante una presentación
en power point o rotafolios, el
docente presenta la estrategia
didáctica “ácidos y bases”,
mediante preguntas directas se
asegura que los alumnos han
comprendido el contenido, el
objetivo, las actividades que se
llevarán a cabo, los productos
esperados, el tiempo estimado,
los recursos necesarios y la
forma de evaluar. Registran los
datos importantes.
2. De manera grupal el docente
y el alumno acuerdan las reglas
de trabajo y las escriben en un
rotafolio y cada alumno en su
cuaderno.
3. Guiados por el docente
realizan la dinámica Yo soy….,
para
reconocerse
como
compañeros de grupo.(Anexo 1)
4. Los alumnos responden al
diagnóstico que aplica el
docente (Anexo 2). En plenaria
discuten las respuestas y se
realiza el ajuste de las
expectativas de la estrategia.
Competencia(s)
Producto(s) de
Genérica(s) y
Disciplinar(es) Aprendizaje
sus atributos
6 Sustenta una
postura
N/A
Generalidades
personal sobre
de la estrategia
temas
de
por escrito
interés
y
relevancia
general,
considerando
otros puntos de
vista de manera
crítica
y
reflexiva.
Estructura
ideas
y
argumentos
Reglas
por
de
manera
escrito
clara,
coherente
y
sintética.
Evaluación
N/A
N/A
Observación de
actitudes
Participación
con respeto
Diagnóstico
resuelto
Diagnóstica
Prueba
específica
(Anexo 2)
5. Tarea: Traer etiquetas de
productos del hogar que
contengan ácidos y bases.
2
Desarrollo
Actividades
1. A partir de las etiquetas de los productos
del hogar que contienen ácidos y bases, se
comparte en plenaria grupal el uso que se le
da esos productos, los peligros que
representan, la forma en que se manejan y
almacenan, etc. posteriormente se procede
a la lectura individual de la información del
anexo 3 y se realiza la actividad que
consiste en:
a) Elabora en el cuaderno un cuadro
sinóptico en el que se muestren las
definiciones de ácido y base de acuerdo
con las diferentes teorías ácido – base.
b) Elabora en el cuaderno un cuadro de
doble entrada que muestre la clasificación
de ácidos y bases por su fuerza y ejemplos
de cada uno de ellos.
c) Define pH, anfótero, neutralización,
titulación y disociación.
d) Elabora una maqueta 3D que
represente la disociación del agua en
iones.
Una vez concluidas las actividades,
comparten sus resultados y los comparan,
primero en triadas y posteriormente de
manera grupal con su profesor.
2. Mediante una exposición magisterial y
utilizando la técnica del modelaje el docente
explica la forma en que se calcula el pH y el
pOH de las sustancias, resuelve ejemplos y
posteriormente los alumnos resuelven
ejercicios guiados, para terminar con la
solución individual y autónoma de la
actividad 2 (Anexo 5). En binas los alumnos
Competencia (s)
Genérica (s) y sus
atributos
6. Sustenta una postura
personal sobre temas
de interés y relevancia
general, considerando
otros puntos de vista de
manera
crítica
y
reflexiva.
Estructura ideas y
argumentos
de
manera
clara,
coherente y sintética.
11.
Contribuye
al
desarrollo sustentable
de manera crítica, con
acciones responsables.
Asume una actitud
que
favorece
la
solución de problemas
ambientales en los
ámbitos
local,
nacional
e
internacional.
Disciplina (es)
7. Hace explícitas las
nociones
científicas
que
sustentan
los
procesos
para
la
solución de problemas
cotidianos.
9. Diseña modelos o
prototipos
para
resolver
problemas,
satisfacer necesidades
o demostrar principios
científicos.
14. Aplica normas de
seguridad en el manejo
de
sustancias,
instrumentos y equipo
en la realización de
actividades de su vida
cotidiana.
Producto (s)
Aprendizaje
de
Evaluación
Cuadro sinóptico
con las definiciones
de ácido y base,
según cada teoría
Definición de pH,
anfótero,
neutralización,
titulación
y
disociación
Rúbrica 1
(Anexo 4)
Cuadro
de
clasificación
de
ácidos y bases por
su fuerza
Maqueta de la
disociación del agua
Problemas de la
actividad 2 resueltos
correctamente
Lista de cotejo
(Anexo 6)
1
3
coevalúan la actividad y reflexionan en los
errores cometidos y los corrigen.
3. Se organizan tres equipos y se asigna un
tema para investigar a cada equipo, realizan
la investigación en línea en las fuentes
sugeridas por el docente y mediante la
técnica de la rejilla comparten con sus
compañeros la información con la finalidad
de que todos vean la importancia de los
ácidos y de las bases en los diferentes
ámbitos de la vida. Elaboran un informe y lo
entregan al profesor. Los temas son:
a) La importancia de los ácidos y las
bases para el organismo humano.
Fuentes sugeridas: Ramírez O. Diana,
Erosión dental provocada por bebidas,
Colombia,
disponible
en
http://www.odontologos.com.mx/reportaje
s_odontologos/dianaramirez/Erosiondent
al.swf, Mejía Rafael, Ácido acetilsalicílico:
más
de
100
años
http://www.saludymedicinas.com/Nota.as
p?ID=1865&IDC=.
b) Importancia del pH de los suelos de
cultivo. Fuente sugerida: Javier Lillo,
Acidificación
de
suelos,
http://www.miliarium.com/prontuario/Medi
oAmbiente/Suelos/AcidificacionSuelos.ht
m,
c) Lluvia ácida, fuente sugerida:
Secretaría del medio ambiente D. F., La
lluvia
ácida,
http://www.sma.df.gob.mx/simat/pnlluvia.
htm.
4. Se organizan 6 equipos para realizar la
actividad experimental, que consiste en
clasificar sustancias de uso común como
ácidas, básicas o neutras a partir de la
Presentación de
la investigación
Informe de
investigación
la
Sustancias
clasificadas
de
acuerdo con su pH
Reporte
práctica
de
Guía de observación
1
(Anexo 7)
Rúbrica 2
(Anexo 8)
la
Propuesta para
el
uso,
transportación,
almacenamiento
manejo
y
disposición de ácidos
y bases en el hogar
Guía de observación
2
(Anexo 10)
4
medición de su pH (Anexo 9).
informe impreso al profesor.
Entregan
5. Se organizan 4 equipos de trabajo e
Investigan acerca de las normas vigentes
para el uso, manejo, almacenamiento,
transportación y disposición de ácidos y
bases y realiza una presentación ante el
grupo. Explican la forma en que se manejan
los productos que contienen ácidos y bases
en su hogar y realizan una propuesta, con
base en las normas, para el uso,
transportación, almacenamiento manejo y
disposición de ácidos y bases en el hogar.
Presentan esta propuesta ante el grupo,
argumentándola debidamente y entregan un
informe al profesor.
Lista de cotejo
(Anexo 11)
2
5
Cierre
Actividades
1. Los alumnos de manera individual, elaboran
en el cuaderno un resumen del tema ácidos y
bases y posteriormente lo discuten con uno de
sus compañeros para enriquecerlo.
2. Los alumnos de manera individual
comparan las respuestas del diagnóstico al
inicio del tema y el contenido del resumen que
han elaborado y escriben en una cuartilla lo
que aprendieron de este tema.
3. Los alumnos resuelven de manera individual
el ejercicio de autoevaluación y lo integran al
portafolio de evidencias. (Anexo 12)
Competencia(s)
Genérica(s) y sus
atributos
6.
Sustenta
una
postura personal sobre
temas de interés y
relevancia
general,
considerando
otros
puntos de vista de
manera
crítica
y
reflexiva.
Estructura ideas y
argumentos
de
manera
clara,
coherente y sintética
Disciplinar(es)
Producto(s)
Aprendizaje
7. Hace explícitas las Mapa conceptual
nociones
científicas
que
sustentan
los
procesos
para
la
solución de problemas
cotidianos.
Escrito de reflexión
de Evaluación
Portafolio
evidencias
de
Autoevaluación
contestada
6
C) RECURSOS
Equipo
Material
1 Aula con capacidad para
30 alumnos equipada con
equipo para proyección.
1 Presentación del curso en PP o rotafolio.
10 hojas de papel bond o rotafolio.
1 Tripié portarotafolio
2 paquetes de marcadores
2 Cinta masking tape
30 copias de la prueba de diagnóstico
50 hojas de máquina tamaño carta
30 cuadernillos de trabajo de Química II
60 tubos de ensaye 18x150
6 gradillas
18 pipetas graduadas.
6 paquetes de papel hydrión
5 l de agua destilada
1 Laboratorio con 6 mesas
de trabajo y 30 bancos
altos.
1 Aula con pizarrón o
pintarrón, bien iluminada y
con 30 mesabancos y
escritorio con silla.
6
Computadoras
internet.
con
D) VALIDACIÓN
Elabora:
Recibe:
Fuentes de información
Ramírez O. Diana, Erosión dental provocada por bebidas,
Colombia,
disponible
en
http://www.odontologos.com.mx/reportajes_odontologos/dian
aramirez/Erosiondental.swf
Javier Lillo, Acidificación de suelos, consultado el 18 de
enero
de
2010
en:
http://www.miliarium.com/prontuario/MedioAmbiente/Suelos/A
cidificacionSuelos.htm
Mejía Rafael, Ácido acetilsalicílico: más de 100 años y
contando,
consultado
el
18
de
enero
en
http://www.saludymedicinas.com/Nota.asp?ID=1865&IDC=
Secretaría del medio ambiente D. F., La lluvia ácida,
consultado
el
18
de
enero
de
2010
en
http://www.sma.df.gob.mx/simat/pnlluvia.htm
Química
para
todos,
disponible
en
http://quimicaparatodos.blogcindario.com/2009/07/00010acidos-y-bases-i-nivel-introductorio.html
David L. Hinkamp, Jeanne Mager Stellman, Debra
Osinsky, Pia Markkanen, Guía de productos químicos,
capítulo 104 de la Enciclopedia de salud y seguridad en el
trabajo,
disponible
en
http://www.insht.es/InshtWeb/Contenidos/Documentacion/Tex
tosOnline/EnciclopediaOIT/tomo4/104_02.pdf
Teorías sobre ácidos y bases, disponible en
http://es.wikipedia.org/wiki/Reacci%C3%B3n_%C3%A1cidobase
http://html.rincondelvago.com/acidos-y-bases_1.html
Avala:
Ing. Adriana Martínez Silva
7
Anexo 1
Dinámica Yo soy……..
Objetivo: Que los alumnos reconozcan e identifique a un compañero al escuchar la
descripción que ha hecho de sí mismo.
Procedimiento:
1. El docente concientiza al grupo acerca de la necesidad de conocerse mejor entre
compañeros y de auto reconocerse.
2. El docente solicita a los estudiantes que escriban en un párrafo una descripción
de sí mismos que no contenga sus características físicas.
3. Los alumnos escriben una descripción de sí mismos evitando enlistar sus
características físicas y haciendo énfasis en como son como personas y en lo
que les agrada y lo que les desagrada.
4. Colocan en una urna las descripciones.
5. Cada compañero lee una descripción y trata de identificar de quién se trata.
Todos se ayudan.
6. Se cierra la dinámica motivando a los alumnos a hacer observaciones acerca de
lo que sabía y lo que no sabía de sus compañeros y de lo fácil o lo difícil que le
resultó describirse.
Sugerencias
Esta dinámica puede aplicarse a grupos que ya se conocen.
Es recomendable que el docente también participe.
8
Anexo 2
COLEGIO DE ESTUDIOS CIENTÍFICOS Y TECNOLÓGICOS
DEL ESTADO DE NUEVO LEÓN
PLANTEL CADEREYTA
QUÍMICA II
Diagnóstico de ácidos y bases
CECyTE, N. L.
NOMBRE: ____________________________________ GRUPO: _______FECHA_________
Instrucciones: Responde de manera individual de acuerdo a tu conocimiento acerca del
tema.
1. ¿Qué es un ácido?
2. ¿Cuáles son las sustancias contrarias a los ácidos?
3. ¿Qué es el pH?
4. ¿Cómo se clasifican los ácidos y las bases?
5. ¿Qué utilidad tienen los ácidos en la vida cotidiana?
6. ¿Qué precauciones deben tomarse en el manejo de ácidos y porqué?
7. Los ácidos y las bases ¿Son dañinos o beneficiosos para la vida? Explica tu respuesta.
9
Anexo 3
Ácidos y bases
Historia
Desde tiempos remotos se observó que los ácidos y las bases eran compuestos con
características opuestas, fueron los alquimistas los primeros en observarlo y comprobar
también que si se ponía a reaccionar un ácido con una base, éstos perdían sus
propiedades originales formando compuestos diferentes a los originales. Estudiaron,
por ejemplo, como se producía el ataque de un metal por un ácido, presentando
mediante indicadores cambios de color, así como el sabor agrio y picante.
En el siglo XIX se iniciaron los estudios de los ácidos y las bases desde el punto de
vista cuantitativo. Aquí se consideraba un ácido como una sustancia que poseía
oxígeno; sin embargo el inglés H Davy introduce un método hasta entonces
desconocido por medio del cual se podían descomponer las sustancias: La electrólisis.
Mediante electrólisis se encontró que el ácido clorhídrico en solución se disocia en
hidrógeno y cloro. La prueba se realizó a otros ácidos y se encontró que el único
elemento común en todos los ácidos era el hidrógeno, elemento al que se le atribuyó la
característica ácida de esas sustancias.
En 1835 J. Liebig efectúa una serie de pruebas en donde intervienen ácidos y metales,
observando que la reacción entre ellos desprendía hidrógeno y se formaba un
compuesto que contenía al metal correspondiente. Liebig definió al ácido como:
“aquella sustancia hidrógeno reemplazable por metales”.
En 1835 Faraday encuentra que la mayoría de los ácidos y las bases forman soluciones
conductoras de electricidad (electrolitos) y que además se descomponen al hacer incidir
en ellas una corriente eléctrica.
Teorías ácido – base.
Muchos químicos intentaron responder a la pregunta: “¿Qué es un ácido?” más tarde,
se tuvo una buena respuesta gracias a tres químicos que se dedicaban a la búsqueda y
contribución a la ciencia. Científicos como Svante Arrhenius, Johannes Niclaus
Bronsted, Thomas M. Lowry y Gilbert N. Lewis contribuyeron enormemente en lo que es
la teoría de los ácidos y bases a través del tiempo se dieron cuenta de muchas cosas,
gracias a los experimentos de laboratorio que realizaban con la ayuda de un papel
llamado papel tornasol.
Svante August Arrhenius (1859-1927) fue un químico suizo que estudiaba en la
escuela para graduados. Nació cerca de Uppsala, estudió en la Universidad de Uppsala
y se doctoró el año 1884. Mientras todavía era un estudiante, investigó las propiedades
conductoras de las disoluciones electrolíticas (que conducen carga). En su tesis
doctoral formuló la teoría de la disociación electrolítica. Él definió los ácidos como
sustancias químicas que contenían hidrógeno, y que disueltas en agua producían una
10
concentración de iones hidrógeno o protones, mayor que la existente en el agua pura.
Del mismo modo, Arrhenius definió una base como una sustancia que disuelta en agua
producía un exceso de iones hidroxilo, OH-. La reacción de neutralización sería:
H+ + OH-
H2O
La teoría de Arrhenius ha sido objeto de críticas. La primera es que el concepto de
ácidos se limita a especies químicas que contienen hidrógeno y el de base a las
especies que contienen iones hidroxilo. La segunda crítica es que la teoría sólo se
refiere a disoluciones acuosas, cuando en realidad se conocen muchas reacciones
ácido-base que tienen lugar en ausencia de agua.
En los tiempos de Arrhenius se reconocía a los ácidos en forma general como
sustancias que, en solución acuosa tienen un sabor agrio si se diluyen los suficiente
para poderse probar, hacen que el papel tornasol cambie de azul a rojo, reaccionan con
los metales activos como el magnesio, zinc y hierro produciendo hidrógeno gaseoso, H 2
(g), reaccionan con los compuestos llamados bases (contienen iones hidróxido, OH )
formando agua y compuestos llamados sales. La sal que se forma está compuesta por
el ion metálico de la base y el ion no metálico del ácido. Casi todas las sales son sólidos
cristalinos de alto punto de fusión y de ebullición.
La reacción de un ácido con una base se llama neutralización. Si se mezclan las
cantidades correctas de ácidos y bases, se pierden sus propiedades originales; el
producto de reacción tiene un sabor que no es agrio ni amargo, sino salado. Se produce
una sal y agua cuando un ácido neutraliza una base.
Arrhenius propuso que las propiedades características de los ácidos con en realidad
propiedades del ion hidrógeno, H+, y que los ácidos son compuestos que liberan iones
hidrógeno en las soluciones acuosas.
Arrhenius y otros científicos reconocían en términos generales que las bases (también
llamadas álcalis) son sustancias que, en solución acuosa, tienen un sabor amargo, se
sienten resbalosas o jabonosas al tacto, hacen que el papel tornasol cambie de rojo a
azul y reaccionan con lo ácidos formando agua y sales.
Arrhenius explicó que estas propiedades de las bases (álcalis) eran en realidad
propiedades del ion hidróxido, OH-. Propuso que las bases son compuestos que liberan
iones hidróxido en solución acuosa.
Las definiciones de Arrhenius son útiles en la actualidad, siempre y cuando se trate de
soluciones acuosas.
Acidos y bases de Arrhenius:
Los ácidos liberan iones hidrógeno en agua.
Las bases liberan iones hidróxido en agua.
11
Bronsted – Lowry: Johannes Niclaus Bronsted (1879-1947), químico danés, nacido en
Varde. En 1908 recibió el título de doctor en Filosofía y un cargo de profesor de química
en la Universidad de Copenhague. Sus trabajos más importantes fueron en el campo de
la termodinámica. Thomas M. Lowry (1847-1936) fue un químico británico que, junto a
Johannes Bronsted, anunció una teoría revolucionaria como resultado de los
experimentos con ácidos y bases en solución, que desafiaba la definición clásica de
ácidos y bases no relacionados al crear un nuevo concepto el de pares ácido-base
conjugados.
Las definiciones de Arrhenius de los ácidos y bases son muy útiles en el caso de las
soluciones acuosas, pero ya para la década de 1920 los químicos estaban trabajando
con disolventes distintos del agua. Se encontraron compuestos que actuaban como
bases pero no había OH en sus fórmulas. Se necesitaba una nueva teoría.
Un ácido de Bronsted - Lowry es un donador de protones, pues dona un ion hidrógeno,
H+ y una base Bronsted - Lorwy es un receptor de protones, pues acepta un ion
hidrógeno, H+. Aún se contempla la presencia de hidrógeno en el ácido, pero ya no se
necesita un medio acuoso. La teoría de Brønsted y Lowry también explica que el agua
pueda mostrar propiedades anfóteras, esto es, que puede reaccionar tanto con ácidos
como con bases.
El concepto de ácido y base de Brønsted y Lowry ayuda a entender por qué un ácido
fuerte desplaza a otro débil de sus compuestos (al igual que sucede entre una base
fuerte y otra débil). Las reacciones ácido-base se contemplan como una competición
por los protones.
Por ejemplo, HCl es un ácido fuerte en agua porque transfiere fácilmente un protón al
agua formando un ion hidronio:
HCl + H2O
H3O+ + ClEn este caso el equilibrio se desplaza hacia la derecha al ser la base conjugada de HCl,
el Cl-, una base débil, y H3O+, el ácido conjugado de H2O, un ácido débil. Al contrario,
el fluoruro de hidrógeno, HF, es un ácido débil en agua y no transfiere con facilidad un
protón al agua:
HF + H2O
H3O+ + F-
Este equilibrio tiende a desplazarse a la izquierda pues H 2O es una base más débil que
F- y HF es un ácido más débil (en agua) que H3O +.
Lewis: Gilbert Newton Lewis (1875- 1946) fue un químico estadounidense nació en
Weymouth, Massachusetts, y estudió en las universidades de Nebraska, Harvard,
Leipzig y Gotinga. A partir de 1912 y hasta su muerte fue profesor de química física en
la Universidad de California en Berkeley, y también fue decano de la Escuela de
Química.
12
La historia del desarrollo de la teoría de los ácidos y bases no estaría completa sin al
menos un breve vistazo al modelo de Lewis de los ácidos y bases. En el año de 1923
Lewis propuso el concepto más general de ácidos y bases. De hecho, el empleo de
pares electrónicos en la escritura de fórmulas químicas es también la base del modelo
ácido - base de Lewis. Según Lewis, las definiciones para ácidos y bases son:
Un ácido de Lewis es una sustancia capaz de aceptar (y compartir) un par
electrónico.
Una base de Lewis es una sustancia capaz de donar (y compartir) un par
electrónico.
Las definiciones de Lewis de los ácidos y bases tienen una importancia especial en la
química orgánica, pero las definiciones de Arrhenius o de Bronsted - Lowry son por lo
general adecuadas para explicar las reacciones en solución acuosa.
En resumen:
Teoría de Bronsted –
Teoría de Lewis
Lowry
Sustancia
que
en
Especie
química
solución
acuosa Especie capaz de donar capaz de aceptar un
produce iones hidronio un proton (H+)
par de electrones.
o iones hidrógeno (H+).
Sustancia
que
en
Especie
química
solución
acuosa Especie
capaz
de capaz de donar un
produce iones hidroxilo aceptar un protón (H+)
par de electrones.
u oxidrilo (OH-)
Teoría de Arrhenius
Ácido
Base
Fuerza de los ácidos y de las bases. La Fuerza de un ácido es la forma de indicar
cuanto del total de sus moléculas se disocia en el protón H+ y en el anión
correspondiente cuando se disuelve en agua. Según la cantidad de iones que formen,
los ácidos pueden clasificarse de la siguiente manera:
Ácidos fuertes: Los ácidos fuertes, llamados también electrolitos fuertes, son aquellos
que en disolución acuosa se disocian por completo, y, por lo tanto, ceden a la solución
una cantidad de iones de H+. Los ácidos fuertes son corrosivos, disuelven la mayoría
de los metales y producen graves quemaduras en la piel.
Ácidos Fuertes
Fórmula
Ácido perclórico
HClO4
Ácido sulfúrico
H2SO4
Ácido Yodhídrico
HI
Ácido Bromhídrico HBr
Ácido Clorhídrico HCl
Ácido Nítrico
HNO3
13
Ácidos débiles: Los ácidos débiles son ácidos que en la solución acuosa no disocian
por completo, es decir, que liberan sólo por una parte muy pequeña de sus iones H +.
Son ácidos débiles el ácido acético (Vinagre), el ácido fosfórico y todos los ácidos
orgánicos. El ácido acético es un buen ejemplo de ácido débil, porque en una
disolución acuosa se ioniza menos de 0,5 % de las moléculas del ácido y 99,5%
permanece como moléculas.
Es importante destacar que la fuerza de un ácido no es lo mismo que su concentración.
Tanto la fuerza como la concentración de los ácidos son importantes para determinar el
tipo de reacción que un ácido puede llevar a cabo, así como cuánto daño puede hacer a
las células del organismo. Por ejemplo, los ácidos fuertes, como el clorhídrico y el
sulfúrico, causan severos daños a la piel, ojos y muchas cosas, aun a bajas
concentraciones. En cambio los ácidos débiles en bajas concentraciones, como el
vinagre, no suelen ser peligrosos pero podrían llegar a serlo: el mismo ácido acético
concentrado causa quemaduras y provoca irritación en el tubo respiratorio si se inhalan
sus vapores.
Las bases también pueden clasificarse como débiles y fuertes, según la cantidad de
iones que liberan en una solución.
Bases Fuertes: Las bases fuerte, llamadas también electrolitos fuertes, son aquellas
capaces de disociarse totalmente en iones de Hidróxido. Por lo general, los óxidos e
hidróxidos de los grupos alcalinos y alcalinotérreos forman bases fuertes que resultan
ser muy corrosivas y dañinas para los tejidos, animales y vegetales. Por ejemplo el
NaOH o sosa cáustica (producto que puede encontrase con frecuencia en los hogares)
es ALTAMENTE REACTIVO, por lo que resulta muy útil para la limpieza de las tuberías
atascadas por diversos residuos. Este producto debe manejarse con cuidado, porque
puede producir quemaduras en la piel.
Bases Fuertes
Formulas
Hidróxido de Litio
LiOH
Hidróxido de sodio
NaOH
Hidróxido de potasio
KOH
Hidróxido de calcio
Ca (OH)2
Hidróxido de estroncio Sr(OH)2
Hidróxido de bario
Ba (OH)2
Hidróxido de magnesio Mg (OH)2
Bases Débiles: Son sustancias que en disolución acuosa no se disocian por ejemplo
en sus iones. Por ejemplo, el amoniaco es una base débil, porque en una solución
acuosa 1M solo 0,5 % de sus moléculas se disocian en iones de amonio e iones de OHy cerca de 99,5% permanece intacto. Otras bases débiles son el hidróxido de aluminio
y el hidróxido férrico. Las bases débiles concentradas también deben manejarse con
cuidado, pues resultan dañinas y hasta venenosas. Un ejemplo es el amoniaco, que en
14
solución acuosa se conoce como hidróxido de amoniaco: en contacto con el aire libre
libera gas amoniaco con gran rapidez. Este gas es muy tóxico si se inhala, e irrita ojos y
mucosa.
La gran mayoría de ácidos y de bases se clasifican como débiles, pero no por ese
motivo dejan de ser importantes, muchas de las reacciones químicas en los seres vivos
se producen se producen entre ácidos y bases débiles, por lo cual es importante
estudiar su comportamiento. A continuación se muestran algunos ácidos y bases
comunes:
NOMBRE
FÓRMULA
PRESENTE EN
Ácido acético
HC2H3O2
Vinagre
Ácido acetilsalicílico
HC9H7O4
Aspirina
Ácido ascórbico
H2C6H6O6
Vitamina C
Ácido cítrico
H3C6H5O7
Jugo de limón y de otros
cítricos
Ácido clorhídrico
HCI
Jugos gástricos
Ácido sulfúrico
H2SO4
Pilas
Amoníaco
NH3
Limpiadores
domésticos
(solución acuosa)
Hidróxido de calcio
Ca(OH)2
Cal
apagada
(utilizada en construcción)
Ácidos
Bases
Hidróxido de magnesio
Mg(OH)2
Hidróxido de potasio
(también
KOH
llamado
potasa
cáustica)
Hidróxido de sodio
NaOH
Lechada
de
magnesio
(antiácido y laxante)
Jabón suave
Limpiadores de tuberías y
hornos
En resumen:
Clasificación Características
Altamente disociado en sol´n acuosa
Ácido fuerte
Concentración elevada de iones hidronio
Buenos conductores de la electricidad
Parcialmente disociado en sol´n acuosa
Ácido débil
Concentración baja en iones hdronio
No son buenos conductores eléctricos
Altamente disociada en sol´n acuosa
Base fuerte
Concentración elevada de iones hidroxilo
Ejemplos
HCl
H2SO4
HNO3
CH3COOH
H2CO3
HNO2
NaOH
KOH
15
Buenas conductoras de la electricidad
Parcialmente disociada en sol´n acuosa
Concentración baja en iones hdroxilo
No son buenas conductoras eléctricos
Base débil
Ba(OH)2
NH4OH
Al(OH)3
Fe(OH)2
Concepto de pH y pOH
Disociación del agua
De acuerdo a las teorías de Bronsted – Lowry y de Lewis, el agua puede actuar como
un ácido o como una base. Si consideramos una transferencia de un protón entre dos
moléculas de agua, tenemos:
OH- + H3O+
ácido 2 + base 1
H2O + H2O
ácido 1 + base 2
La ionización del agua produce iones hidronio (H3O+) y iones hidroxilo (OH-), por lo que
la constante de ionización del agua (Kw), para esta reacción queda representada como:
Kw = H3O+ OH- mol2/l2
Como todas las constantes de ionización, es igual al producto de las concentraciones
molares de las especies producidas. Experimentalmente se ha encontrado que la
constante de ionización del agua tiene un valor de 1 x10-14 a 25ºC y 1 atmósfera de
presión. Esta constante tiene el mismo valor para todas las soluciones acuosas sean
ácidas básicas o neutras.
En el caso del agua Kw = H3O+ OH- = 1 x 10-14 y como se considera que el agua es
neutra entonces:
H3O+ = OH- = 1 x 10-7 mol/l
Si transformamos Kw en una función logarítmica negativa:
-log Kw = - log H3O+
- log OH-
- log (1x 10-14) = - log (1x 10-7) - log (1x10-7)
Si “p” es un operador matemático que representa a -log:
pKw
=
p H3O+
+ p OH-
Sustituyendo H3O+ por “H” y OH- por “OH”, nos queda:
16
pKw = pH + pOH
Donde
pKw = potencial de ionización del agua = 14
pH = potencial de hidrógeno, en el agua = 7
pOH = potencial de hidroxilo, en el agua = 7
En resumen:
El pH es el potencial de hidrógeno de una sustancia, se define como el logaritmo
negativo de la concentración de iones hidronio de una sustancia, en mol/l y se utiliza
para medir el grado de acidez.
El pOH es el potencial de hidroxilo de una sustancia, se define como el logaritmo
negativo de la concentración de iones hidroxilo de una sustancia, en mol/l y se utiliza
para medir el grado de basicidad.
El agua es una sustancia neutra, dado que al ionizarse produce la misma cantidad de
iones hidronio que de iones hidroxilo, su pH y pOH tienen el mismo valor que es 7.
Escala de pH
Como ya se ha explicado, en el agua pura:
H3O+ = OH- = 1 x 10-7 mol/l
y según las definiciones para pH y pOH:
pH = -log H3O+ = -log (1x10-7) = 7
pOH = -log OH- = -log (1x10-7) = 7
y para toda solución acuosa:
pKw = pH + pOH = 14
Dado que la función es logarítmica, si la concentración de iones hidronio que se
producen al ionizarse una sustancia aumentara, su pH disminuiría y por consecuencia
su pOH aumentaría, mientras que si la concentración de iones hidroxilo que se
producen al ionizarse una sustancia aumentara, su pOH disminuiría y
por
consecuencia, su pH aumentaría.
De lo anterior podemos deducir que las sustancias ácidas tienen pH menor de 7 y que
las sustancias básicas tienen pH mayor de 7 y a las sustancias neutras les corresponde
un pH exactamente igual a 7.
Podemos representar las deducciones en una escala de pH
17
Soluciones neutras
Soluciones ácidas
0
1
2
En resumen:
3
4
Soluciones básicas
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
pH
Para cualquier sustancia en solución acuosa:
pH = -log H+
pOH = -log OHpH + pOH = 14
Usos de los ácidos y bases
Algunas de las propiedades de los ácidos y las bases determinan sus usos. El más
común es eliminar el exceso de uno de ellos utilizando el otro, por medio de una
neutralización. Esta reacción se utiliza habitualmente para eliminar el exceso de acidez
del estomago con bases débiles como la leche de magnesia (hidróxido de magnesio) y
para regular la acidez de la boca con enjuagues bucales o dentífricos.
Los suelos naturalmente tienen un pH de 3.5 a 8,5 y como el óptimo para la mayoría de
los cultivos es de 6 a 7, si es necesario se ajusta con cal si está demasiado ácido o con
azufre o algún sulfato si está muy alcalino.
Otro uso similar tiene lugar en el proceso de potabilización del agua donde debido al
agregado de sustancias como el cloro, se acidifica por lo que se le agrega cal antes de
enviarla a la red.
La capacidad de las bases de reaccionar con las grasas dando como producto jabón
(saponificación), explica su uso en productos para limpiar el horno o destapar cañerías.
Los ácidos y las bases son la materia prima para obtener sales como las utilizadas
como fertilizantes (sulfato de amonio, cloruro de amonio). Los ácidos inorgánicos se
utilizan como sustancias químicas intermedias y catalizadores en reacciones químicas.
Se encuentran en distintas industrias, como metalistería, madera, textiles, colorantes,
petróleo y fotografía.
18
En el trabajo de los metales se utilizan a menudo como agentes limpiadores antes de
soldar, chapar o pintar. El ácido sulfámico (amino sulfúrico), el ácido sulfúrico y el ácido
clorhídrico se utilizan en galvanoplastia, y el ácido perclórico en el chapeado de
metales. El ácido clorhídrico, el ácido sulfúrico, el ácido perclórico y el ácido sulfámico
se utilizan en muchas industrias. El ácido clorhídrico, o cloruro de hidrógeno en solución
acuosa, se utiliza para la acidificación industrial, para el refinado de minerales de
estaño y tantalio, para convertir el almidón de maíz en jarabe y para eliminar la capa de
óxido de las calderas y equipos de intercambio de calor. También se utiliza como
agente curtidor en la industria del cuero. El ácido sulfúrico se utiliza en papel encerado
y en distintos procesos como la purificación de petróleo, el refinado de aceites
vegetales, el carbonizado de tejidos de lana, la extracción de uranio a partir de
pechblenda y el desoxidado de hierro y acero. El ácido sulfúrico y el ácido perclórico se
utilizan en la industria de los explosivos. El ácido sulfámico es un retardante de llama en
las industrias de la madera y textil y un blanqueador y bactericida en la industria de la
pasta y el papel. También se emplea para la estabilización del cloro en las piscinas.
El ácido nítrico se utiliza en la fabricación de nitrato amónico para fertilizantes y
explosivos. Asimismo se utiliza en síntesis orgánicas, metalurgia, flotación de
minerales, y para el reprocesado de combustible nuclear agotado
El hidróxido de bario se utiliza en la fabricación de azúcar, jabones, cerámicas, grasas
para altas temperaturas, mientras que el hidróxido de magnesio en las Industrias del
caucho, cosmética y medicinal. El hidróxido de calcio se emplea en la fabricación de
cementos y el hidróxido de sodio en la fabricación de jabón, en la industria petrolera, en
la fabricación de papel y en la industria plástica. El hidróxido de potasio también se
emplea en la fabricación de jabón, de baterías alcalinas, en los cosméticos y productos
de limpieza, en tanto que el hidróxido de amonio en la preparación de levaduras y en la
fabricación de detergentes.
Neutralización, Hidrólisis y Valoración ácido - base.
La neutralización es una reacción entre un ácido fuerte y una base fuerte, los
productos de la misma son sal y agua cuando la reacción es completa. Desde el punto
de vista de Bronsted - Lowry, es un intercambio protónico entre un ácido y una base,
es decir la base acepta acepta todos los protones que le dona el ácido. El momento en
el que todos los protones del ácido han sido aceptados por la base se conoce como
punto de neutralización y se detecta experimentalmente por el procedimiento llamado
titulación.
La titulación es la operación en el laboratorio mediante la cual se determina con toda
precisión la acidez o basicidad de una disolución a través de una reacción de
neutralización, empleando indicadores.
Los indicadores son sustancias generalmente orgánicas y coloridas capaces de existir
en forma de ácido o en forma de base con diferente color las dos formas, se emplean
para la medición de pH, aunque no son muy precisos.
19
La hidrólisis es la reacción que ocurre al disolverse una sal -que no proviene de una
base y un ácido fuertes- con el agua.
20
Anexo 4
Rúbrica 1.
Competencia
Tecnológica
Cognitiva
Manejo
información
Nivel de desempeño
3
2
1
Diseñó y elaboró una maqueta que
representa la disociación del agua
en los iones hidronio e hidroxilo, se
diferencia a los iones y a la molécula
y se observa que la disociación es un
equilibrio químico.
Diseñó y elaboró una maqueta que
representa la disociación del agua
en los iones hidronio e hidroxilo, se
diferencia a los iones y a la molécula
pero no se observa que la disociación
es un equilibrio químico.
Diseñó y elaboró una maqueta
que representa la disociación del
agua en los iones hidronio e
hidroxilo, pero no se diferencia a
los iones y a la molécula y no se
observa que la disociación es un
equilibrio químico.
Elaboró el cuadro sinóptico con las 3
definiciones de ácido y base de
acuerdo con las teorías ácido – base.
Elaboró el cuadro de doble entrada
con la clasificación de ácidos y bases
por su fuerza y muestra ejemplos.
Define los 5 conceptos pH, anfótero,
neutralización, titulación y disociación
Elaboró el cuadro sinóptico con dos
de las 3 definiciones de ácido y base.
Elaboró el cuadro de doble entrada
con la clasificación de ácidos y bases
por su fuerza y pero no muestra
ejemplos.
Define al menos 4 de los 5
conceptos
pH,
anfótero,
neutralización, titulación y disociación
Identificó las ideas clave del texto
de para elaborar el cuadro sinóptico, el
cuadro de doble entrada, las
definiciones y la maqueta.
Actitudinal
Identificó con dificultad las ideas
clave del texto
para elaborar el
cuadro sinóptico, el cuadro de doble
entrada, las definiciones y la
maqueta.
Realiza los trabajos con interés
Realiza los trabajos y los entrega en
Entrega las actividades en tiempo y
tiempo y forma, limpios y sin errores
forma,
limpias
y sin
errores
ortográficos.
ortográficos.
Elaboró el cuadro sinóptico con
solo una de las 3 definiciones de
ácido y base.
Elaboró el cuadro de doble
entrada con la clasificación de
ácidos y bases por su fuerza y
pero no muestra ejemplos.
Define tres o menos de los 5
conceptos
pH,
anfótero,
neutralización,
titulación
y
disociación
Requirió
de
ayuda
para
Identificar las ideas clave del
texto para elaborar el cuadro
sinóptico, el cuadro de doble
entrada, las definiciones y la
maqueta.
No muestra interés al realizar los
trabajos.
Entrega las actividades en
tiempo y forma.
Nivel de competencia obtenido
Observaciones
Evaluado
Evaluador
_________________________________
Nombre y firma
_________________________________
Nombre y firma
Lugar y fecha
21
Anexo 5
Cálculos de pH y pOH.
Ejemplos:
a) Una solución limpiadora de estufas (potasa), contiene 0.0016 mol/l de hidróxido
de potasio (KOH), calcula su pH, pOH y según la escala de pH, menciona si la
solución es ácida, básica o neutra.
Datos
OH= 0.0016
mol/l
pH = ?
pOH = ?
Tipo de sustancia
=?
Fórmulas
pOH = -log OH-
Desarrollo
pOH = -log OH= -log(0.0016 mol/l) = 2.796
Resultados
pH = 11.204
pOH = 2.796
Según la escala de
pH + pOH =
pH + pOH = 14
pH = 14
pH, es una solución
14
- pOH
básica
= 14 - 2.796 = 11.204
b) Una solución que se utiliza para limpiar los baños, tiene una concentración de
0.01 mol/l de iones hidronio. Determine su pH, pOH y el tipo de solución al que
pertenece.
Datos
H+ = 0.01 mol/l
pH = ?
pOH = ?
Tipo de sustancia
= ?
Fórmulas
Desarrollo
Resultados
+
pH = -log H = -log(0.01 mol/l)
pH = 2.0
= 2.0
pH = -log H+
pOH = 12.0
pH + pOH =
Según la escala de
14
pH + pOH = 14
pOH = pH, es una solución
14 - pH
ácida
= 14 - 2.0 = 12.0
c) Determine el pH, pOH y tipo de sustancia al que pertenece una solución de ácido
nítrico (HNO3), cuya concentración es2.3x10-4 mol/l
Datos
H+ = 2.3x10-4
= 0.00023 mol/l
pH = ?
pOH = ?
Tipo de sustancia
= ?
Fórmulas
Desarrollo
pH =
pH = -log H+
mol/l)
pH + pOH =
14
pH +
= 14
-log H+
= 3.6
Resultados
=
-log(0.00023 pH = 2.6
pOH = 11.4
Según la escala de
pH, es una solución
pOH = 14
pOH
ácida
- pH = 14 - 2.6 = 11.4
d) Una solución tiene una concentración de iones hidroxilo de 1.3 x 10 -4 mol/l,
calcula su pH, pOH e indica el tipo de sustancia que es.
Datos
OH- = 1.3 x 10-4
= 0.00013 mol/l
pH = ?
pOH = ?
Tipo de sustancia
= ?
Fórmulas
Desarrollo
Resultados
pOH = -log OH = -log(0.00013
pH = 10.2
pOH = -log OHmol/l) = 3.8
pOH = 3.8
Según la escala de
pH + pOH =
pH + pOH = 14
pH = 14 pH, es una solución
14
- pOH
básica
= 14 - 3.8 = 10.2
22
Ejercicios
1.- Calcular el pH y el pOH de una solución de HCl 4.9x10 -4 M.
2.- Calcular el pH y el pOH de una solución de KOH 0.00043 M.
3.- Determine pH, pOH y tipo de sustancia de concentración H+ = 0.00256 mol/l
4.- Determine pH, pOH y tipo de sustancia de concentración OH- = 0.195 mol/l
II.- Dada una concentración, determina pH, pOH y tipo de solución en cada inciso.
a)
b)
c)
d)
e)
OH- = 1.48x10-12 mol/l
H+ = 11.48x10-5 mol/l
H+ = 0.56 mol/l
OH- = 0.0064 mol/l
H+ = 1x10-7 mol/l
23
Anexo 6
Lista de cotejo con escala valorativa para coevaluar los ejercicios de pH
Resueltos
Nombre del alumno evaluado: ____________________________________________
Grupo: __________
Turno: _____________ Carrera: __________________
Criterio
4
Excelente
3
Bueno
2
Regular
1
Deficiente
1. Presenta el enunciado de los problemas,
los dibujos necesarios y desarrollo de las
memorias
de
cálculo
de
manera
organizada, legible, ordenada y limpia.
2. Selecciona y aplica el procedimiento
correspondiente para la solución de los
problemas, de manera secuenciada,
detallada, ordenada y correcta.
3. Utiliza el razonamiento químico de
manera detallada y ordenada en la solución
de los problemas.
4. Presenta la respuesta correcta en el
100% de los problemas.
______________________________________
Nombre y firma del alumno evaluador
24
Anexo 7
Guía de observación con escala valorativa para coevaluar la presentación de un
compañero.
Nombre del alumno evaluado: ___________________________________________
Criterio
4
Excelente
3
Bueno
2
Regular
1
Deficiente
1. Modula correcta y apropiadamente el
tono de voz y utiliza el vocabulario de la
química de modo correcto y adecuado.
2. Mantiene
la
atención
en
los
espectadores. Evita limitarse a leer
únicamente lo que está escrito en su
presentación, proyectando seguridad en sí
mismo.
3. Demuestra dominio del tema investigado
y lo ubica en la asignatura de química.
4. Existe organización y una secuencia
lógica y ordenada en su presentación.
5. Se expresa de manera clara utilizando la
terminología de la química y sin
ambigüedad.
6. Utiliza de manera adecuada el tiempo en
su presentación.
7. El recurso visual utilizado es atractivo y
los contenidos del mismo corresponden al
tema investigado.
Menciona las fortalezas y debilidades de la presentación de tu compañero:
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
Calificación:_____________________
26 a 28 puntos = 10
22 a 25 puntos = 9
19 a 21 puntos = 8
15 a 18 puntos = 7
8 a 14 puntos = 6
0 a 7 puntos = 5
_________________________________________
Nombre y firma del alumno que evalúa
Lugar y fecha
25
Anexo 8
Rúbrica para evaluar el informe impreso de la investigación del tema asignado.
Nombre de los integrantes del equipo
evaluado
Grupo: ____________
Categoría
Turno: ____________
5
Excelente
Conceptos
Se identifica claramente la idea
principal y al menos cinco ideas
secundarias
Formato
No hay errores de
ortografía y puntuación.
Identificación
Estructura
_________________________________________
_________________________________________
_________________________________________
_________________________________________
_________________________________________
_________________________________________
gramática,
Contiene una portada con los datos
de la escuela, plantel, nombre de la
asignatura, los nombres de los
integrantes del equipo, el tema de
investigación, grupo, turno, carrera,
tema de investigación, lugar y fecha
de entrega,
Contiene una introducción que
define la intención del trabajo, el
contexto y sintetiza los contenidos
del mismo. La parte del desarrollo
de la investigación con datos de al
menos 2 fuentes de investigación.
La
parte
de
conclusiones
individuales y por equipo y cita las
fuentes de información.
Entrega
Entrega el informe en tiempo y
forma.
Carrera: ____________________
4
Bueno
Se
identifica
claramente la idea
principal
y
al
menos cuatro ideas
secundarias
Se
identifican
menos de 5 errores
de
gramática,
ortografía
y
puntuación.
3
Regular
2
Deficiente
Sólo se identifican
conceptos pero sin
relación con la idea
central.
No se identifica la
idea principal, pero
sí
algunos
conceptos.
Se identifican entre
5 y 10 errores de
gramática,
ortografía
y
puntuación.
Se identifican más
de 10 errores de
gramática,
ortografía
y
puntuación.
Contiene
una
portada pero le
faltan 2 o menos
datos
de
identificación.
Contiene
una
portada pero le
faltan 4 o menos
datos
de
identificación.
Contiene
una
portada pero le
faltan más de 4
datos
de
identificación o no
contiene portada.
El informe contiene
todas las partes de
la estructura, pero
no cita las fuentes
de información.
El informe contiene
todas las partes de
la estructura, pero
no
cuenta con
introducción
ni
fuentes
de
información.
El informe carece
de más de dos
elementos de la
estructura.
Entrega el informe
fuera de tiempo,
pero en forma.
Entrega el informe
no impreso, si no
escrito a mano o a
máquina
No
informe
entrega
Total
Calificación:
23 a 25 puntos = 10
20 a 22 puntos = 7
18 a 20 puntos = 8
15 a 17 puntos = 7
11 a 15 puntos = 6
0 a 10 puntos = 5
__________________________________
Nombre y firma del Docente
Lugar y fecha
26
Anexo 9
Instrucciones: Organizado por equipo con tus compañeros de grupo efectúa en el
laboratorio l siguiente actividad experimental. Recuerda cumplir estrictamente con las
normas de seguridad, higiene y ecológicas recomendadas y entregar un reporte de
trabajo al docente con los resultados, las observaciones y las conclusiones individuales
y por equipo.
Clasificación de sustancias de uso común
Objetivo: Clasificar sustancias de uso común como ácidas, básicas o neutras a partir
de la medición experimental de su pH y su ubicación en la escala de pH.
Material a utilizar:
1 Gradilla
10 tubos de ensaye 18x150
1 pipeta graduada
10 tiras de papel hydrión
1 pinza para tubo de ensaye
Sustancias:
50 ml de cada sustancia: Champú
desengrasante, aceite, leche, jugo,
detergente líquido, pepto bismol,
vinagre, refresco y pinol.
Procedimiento:
1. Coloca una muestra de cada sustancia en cada uno de los tubos de ensaye,
limpios y secos, previamente etiquetados.
2. Toma uno de los tubos con la pinza e inclínalo un poco e introduce una tira de
papel hydrión para que se humedezca con la muestra. Observa la coloración
que toma el papel hydrión y compárala con la escala de referencia.
3. Clasifica a la sustancia como ácida. Básica o neutra de acuerdo con la ubicación
que le corresponde en la escala de pH.
4. Repite el procedimiento para todas las muestras y registra las observaciones en
la siguiente tabla.
Producto
Papel
hydrión
Valor de pH
Clase
de Uso en
sustancia
hogar
el
Champú
Desengrasante
Aceite
Leche
Jugo
Detergente
líquido
Pepto bismol
Vinagre
Refresco
Pinol
27
Anexo 10
Guía de observación con escala valorativa para evaluar el desempeño en el
laboratorio de química durante la clasificación de sustancias de uso común.
Nombre de los integrantes del equipo
evaluado
Grupo: __________
_________________________________________
_________________________________________
_________________________________________
_________________________________________
_________________________________________
_________________________________________
Turno: _____________
Criterio
4
Excelente
Carrera: __________________
3
Bueno
2
Regular
1
Deficiente
1. Demuestran al inicio de la práctica, de forma
verbal y escrita en el cuaderno el conocimiento
de la misma.
2. Manejan, acondicionan y preparan de
acuerdo con las normas y procedimientos
establecidos, el espacio de trabajo, el equipo,
los materiales y reactivos.
3. Desarrollan y completan todas las
actividades de la práctica de forma ordenada,
planeada y siguiendo el procedimiento
establecido en el manual de prácticas
correspondiente.
4. Observan estrictamente las normas de
seguridad, higiene y ecológicas desde el inicio,
en el desarrollo y en la culminación de la
práctica.
5. Existe cooperación y consenso entre los
integrantes del equipo en la resolución de los
problemas que se presentan durante el
desarrollo de la práctica de laboratorio.
6. Se distribuyen de manera equitativa las
actividades y el trabajo de la práctica de
laboratorio.
7. Trabajan con orden, limpieza y disciplina.
8. Registran las observaciones y resultados
obtenidos durante la práctica de laboratorio.
_________________________________________
Nombre y firma del Docente
Lugar y fecha
28
Anexo 11
Lista de cotejo para evaluar la propuesta para el manejo, almacenamiento y
disposición de productos que contienen ácidos y bases, en el hogar.
Nombre de los integrantes del equipo
evaluado
Grupo: __________
_________________________________________
_________________________________________
_________________________________________
_________________________________________
_________________________________________
_________________________________________
Turno: _____________
Criterio
4
Excelente
Carrera: __________________
3
Bueno
2
Regular
1
Deficiente
1. Describen el problema a solucionar.
2. Consultaron y valoraron información de
al menos 3 fuentes confiables.
3. Justifican con al menos una oración justa
y razonable el porqué de la propuesta
seleccionada y presentada.
4. Explican de manera clara, coherente y
sintética en qué consiste la propuesta que
presentan.
5. Justifican con al menos una oración justa
y razonable el porqué es factible aplicar la
propuesta en sus hogares.
6. Describen detalladamente la forma de
aplicación de la propuesta, incluyendo
requerimientos.
7. Describen las ventajas de la aplicación
de la propuesta.
_________________________________________
Nombre y firma del Docente
Lugar y fecha
29
Anexo 12
Ejercicio de autoevaluación.
1.- Sustancia que en disolución acuosa posee un sabor agrio y tiñe de rojo el papel tornasol
azul.
a) Ácido
b) Base
c) Agua
d) Anfolito
2.- Reacciona con metales activos desprendiéndose hidrógeno y neutraliza a las bases
a) No electrolito
b) Ácido
c) Base
d) Agua
3.- Sustancia que en disolución acuosa posee sabor amargo y tiñe de azul el papel tornasol
rojo.
a) Ácido
b) Base
c) Agua
d) Anfolito
4.- Tiene aspecto jabonoso y neutraliza a los ácidos.
a) No electrolito
b) Ácido
c) Base
d) Agua
5.- Es la formación de iones de una sustancia, en solución acuosa, que presenta enlace
covalente.
a) Neutralización
b) Ionización
c) Disociación
d) Hidrólisis
6.- Elemento al que se le adjudica la característica ácida
a) Oxígeno
b) Sodio
c) Hierro
d) Hidrógeno
7.- Según Arrhenius, es toda sustancia que en disolución acuosa produce iones hidrógeno.
a) Ácido
b) Base
c) Agua
d) Anfolito
8.- Según Arrhenius, es toda sustancia que en disolución acuosa produce iones hidroxilo.
a) Base
30
b) Ácido
c) Anfótero
d) Ion
9.- Definió a los ácidos y las bases de acuerdo a sus propiedades en soluciones acuosas.
a) Faraday
b) Arrhenius
c) Bronsted - Lowry
d) Lewis
10- Teoría que establece que toda reacción ácido - base implica una transferencia de protones.
a) Lewis
b) Arrhenius
c) Faraday
d) Bronsted - Lowry
11.- Es toda sustancia que dona un protón.
a) Base
b) Ácido
c) Anfótero
d) Ion
12.- Es toda sustancia que acepta un protón.
a) Ácido
b) Base
c) Agua
d) Anfolito
13.- Así se les llama a los elementos relacionados entre sí por una transferencia de protones.
a) Par electrónico
b) Par conjugado
c) Par de electrolitos
d) Par neutro
14.- A esta teoría también se le llama de intercambio protónico.
a) Lewis
b) Arrhenius
c) Faraday
d) Bronsted - Lowry
15.- Es aquella sustancia que puede actuar como ácido o como base.
a) Ácido
b) Base
c) Agua
d) Anfótera
16.- En 1835 encontró que la mayoría de los ácidos y las bases forman soluciones conductoras
de la electricidad (Electrolitos).
a) Faraday
b) Arrhenius
c) Bronsted - Lowry
31
d) Lewis
17.- Define a los ácidos y las bases enfocándolos desde el punto de vista de transferencia
electrónica.
a) Faraday
b) Arrhenius
c) Bronsted - Lowry
d) Lewis
18.- Especie química capaz de aceptar un par de electrones.
a) Ácido
b) Base
c) Agua
d) Anfótera
19.- Especie química capaz de donar un par de electrones.
a) Ácido
b) Base
c) Agua
d) Anfótera
20.- ¿Porque el agua se considera una sustancia neutra?
a) Por tener mayor cantidad de iones hidronio que de iones hidroxilo
b) Porque tiene la misma cantidad de iones hidronio y de iones hidroxilo
c) Por tener menor cantidad de iones hidronio que de iones hidroxilo
d) Porque su pH es cero
21.- Es el producto de las concentraciones molares de los iones hidronio e hidroxilo y
experimentalmente se ha encontrado que tiene un valor de 1 x 10 -14 a 25ºC.
a) Constante de ionización del agua Kw
b) pH del agua
c) pOH del agua
d) pH neutro
22.- Se define como el logaritmo negativo de la concentración de iones hidronio en mol/l.
a) pH
b) pOH
c) Kw
d) pKw
23.- Se define como el logaritmo negativo de la concentración de iones hidroxilo en mol/l.
a) pH
b) pOH
c) Kw
d) pKw
24.- Es el pH del agua
a) 1 x 10-14
b) 1 x 10-7
c) 0
d) 7
32
25.- Es el pOH del agua
a) 1 x 10-14
b) 1 x 10-7
c) 0
d) 7
26.- Rango en la escala de pH en el que se considera a una sustancia como ácida.
a) 0
b) 7
c) 14
d) 0 a 7
27.- Rango en la escala de pH en el que se considera a una sustancia como básica.
a) 0
b) 7
c) 14
d) 7 a 14
28.- Valor en la escala de pH en el que se ubican las sustancias neutras.
a) 0
b) 7
c) 14
d) 0 a 7
29.- ¿Cuándo se considera a un ácido como fuerte?
a) Cuando está altamente ionizado en solución acuosa.
b) Cuando se encuentra parcialmente ionizado en solución acuosa
c) Cuando su concentración de iones hidroxilo es elevada
d) Cuando su concentración de iones hidroxilo es baja
30.- ¿Cuándo se considera a un ácido como débil?
a) Cuando está altamente ionizado en solución acuosa.
b) Cuando se encuentra parcialmente ionizado en solución acuosa
c) Cuando su concentración de iones hidroxilo es elevada
d) Cuando su concentración de iones hidroxilo es baja
31.- ¿Cuándo se considera a una base como fuerte?
a) Cuando está altamente disociada en solución acuosa.
b) Cuando se encuentra parcialmente disociada en solución acuosa
c) Cuando su concentración de iones hidrono es elevada
d) Cuando su concentración de iones hidronio es baja
32.- ¿Cuándo se considera a una base como débil?
a) Cuando está altamente disociada en solución acuosa.
b) Cuando se encuentra parcialmente disociada en solución acuosa
c) Cuando su concentración de iones hidrono es neutra
d) Cuando su concentración de iones hidronio es baja
33.- Determine el pH, pOH y tipo de sustancia al que pertenece una solución de ácido nítrico
(HNO3), cuya concentración es2.3x10-4 mol/l
33
a) pH = 0.36 y pOH = 13.64
b) pH = 1.27 y pOH = 12.73
c) pH = 3.63 y pOH = 12.36
d) pH = 11.4 y pOH =2.6
34.- Una solución limpiadora de estufas (potasa), contiene 0.0016 mol/l de hidróxido de potasio
(KOH), calcula su pH y menciona si la solución es ácida, básica o neutra.
a) Ácida
b) Básica
c) Neutra
d) Afótera
35.- Una solución que se utiliza para limpiar los baños, tiene una concentración de 0.01 mol/l
de iones hidronio. Determine su pH.
a) pH = -12
b) pH = -2
c) pH = 2
d) pH = 12
36.- Una solución tiene una concentración de iones hidroxilo de 1.3 x 10 -4 mol/l, calcula su pH.
a) pH = -10.12
b) pH = -3.88
c) pH = 3.88
d) pH = 10.12
37.- ¿Cuál es la concentración de iones hidronio de una solución de ácido sulfúrico (H 2SO4),
cuyo pH es igual a 2.
a) 0.01 mol/l
b) 0-1 mol/l
c) 1 mol/l
d) 2 mol/l
38.- ¿Cuál es la concentración de iones hidronio en una solución cuyo pH es igual a 5?.
a) 5 x 10-10 mol/l
b) 1 x 10-5 mol/l
c) 0.0005 mol/l
d) 0.005 mol/l
39.- Determine la concentración de iones hidronio en una solución de hidróxido de amonio
(NH4OH), cuyo pOH es de 0.15.
a) 1.41 x 10-14 mol /l
b) 0.0141 mol/l
c) 1.41 mol/l
d) 12.59 mol/l
40.- Es un ejemplo de ácido débil
a) HCl
b) CH3COOH
c) NaOH
d) NH4OH
41.- Es un ejemplo de base fuerte
34
a) HCl
b) HBr
c) NaOH
d) NH4OH
42.- Es un ejemplo de base débil
a) HF
b) HI
c) NaOH
d) NH4OH
43.- Son sustancias generalmente orgánicas que tienen la propiedad de dar un color
determinado al variar la concentración de iones hidronio.
a) Catalizadores
b) Indicadores
c) Iniciadores
d) Medios de reacción
44.- ¿Qué es el indicador universal?
a) Una sal orgánica
b) Un catalizador
c) Una mezcla de varios indicadores
d) Un ácido
45.- Indicador muy utilizado en valoraciones ácido base, que cambia de incoloro a fuscia en un
intervalo de pH de 8.3 a 10.
a) Tornasol
b) Naranja de metilo
c) hidróxido de sodio
d) Ácido clorhídrico
e) fenoftaleína
46.- Ocurre cuando se combinan cantidades equivalentes de un ácido fuerte y una base fuerte.
a) Reacción de neutralización
b) Óxido - reducción
c) Reacción exotérmica
d) Reacción endotérmica
47.- Son los productos de una reacción de neutralización
a) Ácido + base
b) Agente oxidante + Agente reductor
c) Par conjugado
d) Sal + agua
48.- ¿Cuáles serían los productos de una reacción de neutralización entre el hidróxido de sodio
(NaOH) y el ácido Clorhídrico (HCl)?
a) NaCl + H2O
b) NaOH + H2O
c) HCl + H2O
d) NaCl + HCl
35
49.- Completa la siguiente reacción: H2SO4 + Al(OH)3
a) H2S + H2O
b) Al2(SO4)3 + H2O
c) SO3 + H2O
d) AlCl3 + HSO3
50.- Método que sirve para determinar volumétricamente la concentración de una sustancia
específica en una solución.
a) Titulación o valoración
b) Electrólisis
c) Hidrólisis
d) Cálculo de pH
36